СЧЕТЧИК-РАСХОДОМЕР Российский патент 2011 года по МПК G01F15/00 

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти и газа.

Известен счетчик-расходомер, предназначенный для измерения домашнего потребления воды или газа, содержащий пробразователь расхода среды, выполненный с возможностью регистрации объема протекающей среды и соединенный выводами с первыми выводами вторичного преобразователя, выполненного с возможностью телеметрической передачи данных, и блок регистрации, выполненный с возможностью подключения к персональному компьютеру и связанный выводами со вторыми выводами вторичного преобразователя (ЕР 0945711 А1, 29.09.1999).

Недостатками известной системы являются его низкие функциональные возможности, обусловленные тем, что она не в состоянии одновременно определять и регистрировать расход, давление и температуру воды при контроле трубопроводов, а также эксплуатационных и нагнетательных скважин при добыче нефти.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей счетчика-расходомера за счет того, что он позволяет одновременно контролировать объемный расход, давление и температуру поступающей из скважины или в скважину воды.

Указанный технический результат достигается за счет того, что счетчик-расходомер содержит преобразователь расхода, давления и температуры, выполненный с возможностью регистрации объема протекающей жидкости и соединенный выводами с первыми выводами вторичного преобразователя, выполненного с возможностью запоминания данных об объеме протекающей жидкости, давлении и температуре и с возможностью телеметрической передачи данных, блок регистрации, выполненный с возможностью запоминания данных о расходе, давлении и температуре жидкости и с возможностью подключения к персональному компьютеру и предпочтительно связанный выводами с выводами адаптера, выполненного с возможностью функционирования в полевых условиях, и со вторыми выводами вторичного преобразователя.

Кроме того, вторичный преобразователь выполнен с возможностью установки на корпусе преобразователя расхода, давления и температуры, а преобразователь расхода, давления и температуры выполнен с возможностью размещения на трубопроводе с помощью фланцевого соединения.

Кроме того, блок регистрации выполнен с возможностью отображения на экране дисплея данных о расходе, давлении и температуре воды.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана блок-схема счетчика-расходомера, на фиг.2 показана схема подключения вторичного преобразователя к счетчикам воды.

На фиг.1 показаны вторичный преобразователь 1 (ГС-СВД-102), блок 2 регистрации (БР), адаптер 3 (МА-102) и преобразователь 4 расхода, давления и температуры.

На фиг.2 обозначены счетчики 5, 6, 7 и 8 воды, выводы 9 вторичного преобразователя 1 и интерфейсы между счетчиками 5, 6, 7 и 8 и выводами 9. Передняя панель БР 2 функциональна и способствует эффективному функционированию счетчика-расходомера.

На передней панели БР 2 установлены:

- выключатель, предназначенный для включения/выключения БР 2;

- соединитель разъемный (розетка), предназначенный для подключения вторичного преобразователя счетчика-расходомера;

- соединитель разъемный (розетка), предназначенный для связи с персональным компьютером (ПК) или ГС-СВД-102;

- выключатель, предназначенный для включения подогрева индикатора.

Программирование блока 1 (ГС-СВД-102) на запуск и считывание с него зарегистрированной информации проводится с помощью БР 2.

Блок 2 регистрации позволяет осуществлять:

- просмотр сохраненных значений из любого меню БР 2;

- удалить последний символ в режиме редактирования;

- вызов меню действий в режиме измерения расхода;

- запись показаний в память прибора;

- выбор буквы в номере скважины;

- ввод десятичной точки для дробного числа;

- выбор буквы в номере скважины.

Преобразователь 4 расхода, давления и температуры соединен выводами с первыми выводами вторичного преобразователя 1, выполненного с возможностью телеметрической передачи данных, блок 2 регистрации выполнен с возможностью подключения к персональному компьютеру (на фиг.1 не показан) и связан выводами с выводами адаптера 3 (как вариант), выполненного с возможностью функционирования в полевых условиях, и со вторыми выводами вторичного преобразователя 1.

Вторичный преобразователь 1 выполнен с возможностью установки на корпусе преобразователя расхода, давления и температуры.

Преобразователь 4 расхода, давления и температуры выполнен с возможностью размещения на трубопроводе с помощью фланцевого соединения.

Преобразователь 4 расхода, давления и температуры выполнен с возможностью регистрации объема протекающей воды.

Вторичный преобразователь 1 выполнен с возможностью запоминания данных об объеме протекающей воды, давлении и температуре.

Блок 2 регистрации выполнен с возможностью запоминания данных о расходе, давлении и температуре воды.

Блок 2 регистрации выполнен с возможностью отображения на экране дисплея данных о расходе, давлении и температуре воды.

Счетчики-расходомеры предназначены для регистрации расхода давления и температуры воды, протекающей в трубе, также применяются для исследования трубопроводов, эксплуатационных и нагнетательных скважин и т.п. с целью контроля расхода, давления, температуры воды по системе телеметрии.

Измеряемая среда - вода пресная (речная, озерная), подтоварная (поступающая с установок подготовки нефти), пластовая (минерализованная), их смеси и другие жидкости.

Представленный на фиг.1 счетчик-расходомер состоит из преобразователя 4 расхода, давления и температуры (ПРДТ), вторичного преобразователя (ГС-СВД-102) 1, блока 2 регистрации (БР) и адаптера (МА-102)3.

Счетчик-расходомер с помощью интерфейса подключается к системе телеметрии.

ПРДТ 4 устанавливается на трубопроводе с помощью фланцевого соединения, преобразует объем протекающей воды в последовательность импульсов и регистрирует расход, давление и температуру воды.

ГС-СВД-102 1 регистрирует и сохраняет в энергонезависимой памяти число импульсов, приходящих от ПРДТ 4 за заданный интервал времени, а также регистрирует и сохраняет давление и температуру. Возможны одновременная передача данных от ГС-СВД-102 1 по системе телеметрии и просмотр измерений расхода, давления и температуры воды в реальном времени на экране БР 2.

Блок регистрации БР 2 позволяет осуществлять программирование, считывание, просмотр, хранение показаний расхода, давления и температуры воды от ГС-СВД-102 1 и перенос значений расхода, давления и температуры воды на персональный компьютер (далее - ПК).

Также он позволяет проводить калибровку ГС-СВД-102.

БР 2 - стандартный блок регистрации с программным обеспечением (ПО).

Адаптер 3 МА-102 используется при измерениях воды в полевых условиях на базе расходомеров типа ДРС, ДРСМ.

Возможно применение МА-102 при метрологическом контроле (периодической поверке) счетчиков-расходомеров воды типа ДРС/СКЖ в полевых условиях согласно утвержденной методике поверки СРВУ.102.00.0.05МП.

Предлагаемый счетчик-расходомер можно использовать не только в системе телеметрии, но и автономно. При этом питание счетчика обеспечивается от аккумуляторов вторичного преобразователя счетчика-расходомера.

Оперативная работа по определению расхода жидкости и по метрологическому контролю ведется через блок регистрации БР 2.

Как видно из фиг.1, счетчик-расходомер функционирует таким образом, что вся регистрируемая и измеряемая информация поступает в БР 2, где и отображается для последующего принятия решения.

При вводе номера скважины, куста и месторождения в БР 2 имеется возможность ввести последним знаком буквенный символ, используя соответственно клавиши, которые осуществляют перебор символов, вперед и назад, соответственно.

После включения БР 2 на экране будет отображено главное меню, серийный номер БР, номер версии ПО БР, дата и время.

После включения БР 2 нажимают клавишу 3 «Расходомер». Это режим просмотра и ввода параметров расхода и снятия контрольных измерений счетчика.

Нажатием одной из цифровых клавиш производится переход к редактированию соответствующего параметра, просмотр текущего расхода в реальном времени, переход в меню просмотра и редактирования дополнительных параметров.

Редактирование производится в верхней строке экрана БР 2. Для сохранения нового значения нажать клавишу ENTER, для отказа - ESC.

Для перехода в режим просмотра графика текущего измерения необходимо нажать клавишу SHIFT.

Обратный переход из любого режима в начальное состояние выполняется нажатием клавиши ESC.

Для указания номеров скважины, куста и месторождения используют семь цифр и одну букву. В устройстве производится установка текущего времени из БР 2. Удаление предыдущего показания расхода в ГС-СВД-102 и запись новых параметров осуществляется из БР 2 в блок 1, связь которого со счетчиками воды показана на фиг.2.

Количество импульсов на кубометр для корректной работы счетчика-расходомера следует назначать, исходя из типа используемого ПРДТ 4.

Для получения более точных значений количества импульсов следует показания ГС-СВД-102 сравнивать с показаниями эталонного расходомера (ДРС, Панаметрикс), установленного в этой же цепи трубопровода. Путем корректировки значения количества импульсов необходимо добиться идентичности показаний ГС-СВД и эталонного расходомера.

Расчет нового количества импульсов производится по формуле:

Пример

При количестве импульсов 20000 показания ГС-СВД-102 равны 9,8 м³/час при показаниях эталонного расходомера 10 м³/чac.

Редактирование значения веса импульса. Обычное значение - 0,001 м³, значение следует выбирать в соответствии с характеристиками используемой системы телеметрии.

Редактирование длительности весового импульса. Его значение следует выбирать или в соответствии с характеристиками используемой системы телеметрии, или рассчитать по формуле:

,

где Р - значение веса импульса;

Q - расход.

После того как все параметры введены в БР, можно приступать непосредственно к снятию показаний измерений. Нажимают клавишу для просмотра значения расхода в реальном времени или клавишу Shift для запуска чтения. На экране в верхней строке будет отображаться минимальное и максимальное значение расхода воды данного измерения. При наличии зарегистрированных трех и более точек строится график. Для сохранения контрольного измерения в памяти БР нажимают соответствующую клавишу.

Для диагностики и сервиса всей системы с помощью БР 2 предусмотрено:

- удаление всех показаний из памяти БР;

- сохранение текущего показания в энергонезависимой памяти;

- просмотр измерения;

- процент свободной памяти в БР;

- ввод кода оператора - 0-255;

- редактирование текущего времени БР;

- редактирование текущей даты БР.

Предусмотрен также ряд дополнительных настроек БР, в том числе переключение между режимами меню «базовый», «полный», «технолог», «оператор». Режимы отличаются наличием/отсутствием некоторых пунктов меню БР.

В режиме просмотра полученных результатов осуществляется вывод на экран БР 2 сохраненных показаний расхода.

Контрольные измерения текущей страницы пронумерованы от 1 до 8. Нажимая соответствующую цифру, можно выбрать нужное значение для просмотра.

В режиме просмотра БР 2 осуществляет обработку информации, что осуществляется с помощью соответствующего программного обеспечения. Строятся графики зарегистрированных значений расхода, давления и температуры в рамках функционирующего программного обеспечения. При этом при функционировании всей системы получается следующее.

В главном окне программы отображаются графики зарегистрированных значений расхода, давления и температуры воды. Контрольные измерения по расходу совместимы с измерениями по давлению и температуре во времени. Для просмотра значения расхода/давления/температуры в конкретной точке подводят курсор к этой точке. При этом появляется окно подсказки, в котором будет указано текущее значение расхода, давления и температуры, а также время и дата создания этой точки измерения.

Техническое обслуживание счетчика-расходомера заключается в периодических осмотрах, не реже одного раза в шесть месяцев (в зависимости от условий эксплуатации):

- состояния герметизирующих элементов счетчиков-расходомеров;

- состояния наружных поверхностей (отсутствие вмятин, следов коррозии и других повреждений);

- целостности соединительного кабеля и надежности соединений.

Осмотр ПРДТ при работе на средах, вызывающих отложения на проточной части, должен производиться в следующей последовательности:

- отключить питание;

- отсоединить заземляющее устройство и присоединительный кабель;

- закрыть задвижки трубопровода до и после ПРДТ;

- убедиться в отсутствии избыточного давления в трубопроводе;

- отвернуть фланцевый крепеж и извлечь ПРДТ;

- осмотреть проточную полость ПРДТ, удалить механические примеси и промыть рабочую полость ацетоном или керосином;

- установить ПРДТ на место и закрепить фланцевый крепеж;

- установить на ПРДТ, смонтированном на трубопроводе, ГС-СВД-102.

Использование данного изобретения расширяет функциональные возможности устройства за счет того, что оно позволяет одновременно определять и регистрировать расход, давление и температуру поступающей из скважины или в скважину воды.

Изобретение может быть использовано при добыче нефти и газа. Счетчик-расходомер содержит преобразователь расхода, давления и температуры (4), размещенный на трубопроводе, вторичный преобразователь (1), блок регистрации (2). Вторичный преобразователь выполнен с возможностью запоминания данных об объеме протекающей жидкости (воды), давлении и температуре и с возможностью телеметрической передачи данных. Блок регистрации выполнен с возможностью запоминания данных о расходе, давлении и температуре жидкости, с возможностью подключения к персональному компьютеру, а также с возможностью отображения данных о расходе, давлении и температуре воды на экране дисплея. В варианте выполнения счетчик-расходомер содержит адаптер (3), выполненный с возможностью функционирования в полевых условиях. Вторичный преобразователь может быть установлен на корпусе преобразователя расхода, давления и температуры. Изобретение обладает широкими функциональными возможностями за счет одновременного определения и регистрации расхода, давления и температуры поступающей из скважины или в скважину воды. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Счетчик-расходомер, содержащий преобразователь расхода, давления и температуры, соединенный выводами с первыми выводами вторичного преобразователя, выполненного с возможностью запоминания данных об объеме протекающей жидкости, давлении и температуре и с возможностью телеметрической передачи данных, блок регистрации, выполненный с возможностью запоминания данных о расходе, давлении и температуре жидкости и с возможностью подключения к персональному компьютеру и связанный выводами со вторыми выводами вторичного преобразователя.

2. Счетчик-расходомер по п.1, отличающийся тем, что блок регистрации связан также выводами с выводами адаптера, выполненного с возможностью функционирования в полевых условиях.

3. Счетчик-расходомер по п.1, отличающийся тем, что вторичный преобразователь выполнен с возможностью установки на корпусе преобразователя расхода, давления и температуры.

4. Счетчик-расходомер по п.1, отличающийся тем, что преобразователь расхода, давления и температуры выполнен с возможностью размещения на трубопроводе с помощью фланцевого соединения.

5. Счетчик-расходомер по п.1, отличающийся тем, что блок регистрации выполнен с возможностью отображения на экране дисплея данных о расходе, давлении и температуре воды.